Question

10．假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，球拍與球保持相對(duì)靜止且球拍平面和水平面之間的夾角為θ．設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，不計(jì)球拍和球之間的摩擦，不計(jì)空氣阻力，則（　�。�

• A． 運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為gsinθ
• B． 球拍對(duì)球的作用力大小為mgcosθ
• C． 運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力大小為（M+m）$\frac{g}{cosθ}$
• D． 運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力方向豎直向下

Answer 1

分析 球、球拍和人具有相同的加速度，對(duì)球分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，結(jié)合平行四邊形定則求出球拍對(duì)球的作用力的大小．對(duì)整體分析，根據(jù)合力的方向確定地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力方向，從而得到運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力方向．

解答 解：A、球和運(yùn)動(dòng)員具有相同的加速度，對(duì)小球分析如圖所示，則小球所受的合力為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得
   a=$\frac{mgtanθ}{m}$=gtanθ，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)平行四邊形定則知，球拍對(duì)球的作用力大小 N=$\frac{mg}{cosθ}$，故B錯(cuò)誤．
C、對(duì)球拍和球整體分析，整體的合力為（M+m）a，根據(jù)平行四邊形定則知，運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為 F=$\frac{（M+m）g}{cosθ}$，故C正確．
D、運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員受到水平方向的摩擦力與豎直方向的支持力，合力不在豎直方向，根據(jù)牛頓第三定律可知，運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力也不在豎直方向，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道球、球拍和人具有相同的加速度，知道加速度方向與合力方向，要掌握整體法、隔離法的運(yùn)用，靈活選擇研究對(duì)象．